《JAVA编程思想》学习笔记一：面向对象思想(Object-oriented)

首先得声明下本笔记的落脚点和不足。这是JAVA编程思想学习笔记的第一篇，我也是抱着自己学习，惠及他人的意思搞的这个连载。由于鄙人水平实在有限，故难以挖掘很多概念的深层意思，可能只是说个大概吧。望看到的高手、大侠指点一二，共同进步当然是极好的。

书是昨天晚上看的，到了今天早上感觉似乎又忘得差不多了。足以见得，写个笔记是多么重要，起码把当下自己的认知水平记录下来了。说起面向对象思想，我在整个第一章没有看到具体的概念，查阅了互联网也没有发现权威的定义。说白了，这是一个无法直接归纳总结的一个概念。

维基百科：对象（Object）是类的实例。

递归解释“类”呢？

维基百科：类（Class）定义了一件事物的抽象特点。通常来说，类定义了事物的属性和它可以做到的（它的行为）。

必须再递归解释下“抽象”！

维基百科：抽象化（Abstraction）是指以缩减一个概念或是一个现象的资讯含量来将其广义化（Generalization）的过程，主要是为了只保存和一特定目的有关的资讯。

我用我的语言白话一下：对一件事物的归纳总结（即抽象的过程）形成类，然后给类实例化，故而产生了对象。实例化的过程接触计算机的都非常熟悉，new一下就出来一个对象，这当然不是面向对象的本质。面向对象思想的核心，鄙人认为应该是“抽象化”的过程。比如说，我们现在要构建一个购物平台，你自然而然地会想到建个商品库。我问你什么是商品，你说书是商品，手机是商品，这些物品都是啊。所以，当你表达出商品的时候，抽象化已经在你脑子里完成了。你把需要被标上定价对外销售的物品都抽象为商品了。

抽象商品这个概念或许容易，但把整个交易平台里的所有细节都抽象为类，这怕是不容易的。我们认识了对象这个概念以后，并不能立即解决所有问题，一个个对象是存在了，但是需要经过对象间的相互作用才能完成一系列的操作。比如说，笔在纸上画圈这样一个事物，可以形成笔和纸两个对象，然后经过画这个行为，产生了圈这样的结果。画是笔行为能力之一，所以对象不仅有属性（笔的长度，颜色），还有一些行为（画）。在笔画圈的过程中，还有一个很重要的细节容易被忽略，就是消息传递的过程。笔无法自己画一个圈，必须是人拿起笔，在纸上围绕一个圆心距离相等的地方连续画下去才产生了圈。我尝试使用伪代码来描述这个过程。

class Pencil{
    float thickness;
    public draw(){
    }
}
class Canvas{
    Pencil p;
    public drawCircle(Point center,float radius){
        p.draw();
    }
}

这段代码很明显的展示出了画布上画圆的过程。你会问，不是人拿着画的么？当然，可是从计算机编程的角度，人这个概念在解决画圆这个事情中，没有实质作用，所以会被抽象成画布自身的动作。这里面还存在一个问题，Pencil对象为什么会成为画布的一个属性呢？画布里有只铅笔？确实不容易理解。还是得从编程的角度来看，画布操作一直铅笔画了圆。就算是操纵也可以写成这样啊：

class Canvas{
    public drawCircle(Point center,float radius){
        Pencil p = new Pencil();
        p.draw();
    }
}

可是你会发现，当你需要改变一直铅笔的粗细的时候，就会变得很困难。所以定义成成员变量，是比较符合复用性的要求。你不需要在画不同粗细笔画时实例化N多只笔。这个例子中提及了两个概念，一个是消息的传递，一个是类的复用。类复用很多时候就是通过成员变量的形式来实现。这也是应该首先想到的方式。

面向对象还有三个很重要的特点，封装、继承、重载、多态。

封装（Encapsulation）

在书中的标题为“被隐藏的具体实现”。在大型开发项目中，合理分明的接口是模块间相互协同的重要保障，不同项目组开发的模块都不需要告诉对方具体的实现方式。只需要公布一套模块或者是类库的接口关系即可。Java中使用public，private，protected定义接口的开放程度。public表示紧随其后的元素对任何人都是可用的。private表示除类型的创建者和内部方法之外的任何人都不得使用。而protected与private作用相当，差别仅在继承的类可以访问protected成员。

继承（Inheritance）

维基百科：继承性（Inheritance）是指，在某种情况下，一个类会有“子类”。子类比原本的类（称为父类）要更加具体化，例如，“狗”这个类可能会有它的子类“牧羊犬”和“吉娃娃犬”。

继承就是对父类的复制，通过这种方式，我们不必再创建新的类型。通过继承得到的子类具备了父类的所有开放属性和开放接口。我们还可以通过在子类中添加新的方法来扩展子类的功能。

在继承中还涉及了一个非常重要的概念——重写（或称覆盖）。重写(override)即是对从父类继承的某个接口进行重新实现，以表现出不同的行为。就比如说犬科动物都会叫，但是狗是吠叫，而狼是嚎叫。狗在继承了犬科动物叫的行为时，对其进行了改造，而形成了吠叫。

重载（overload）

重载是在同一个类中，对同一个接口表现出不同的行为。通常重载都需要一些约定的规则，比如使用相同的方法名和不同的参数列表来实现。

多态（Polymorphism）

维基百科：多态（Polymorphism）是指由继承而产生的相关的不同的类，其对象对同一消息会做出不同的响应。

多态这个概念在很长一段时间我都很糊涂，如果光看概念似乎跟重写没多大差别。比如我们现在来模拟鸟类移动这样一个事物。

class Bird{
    public move(){
    }
}
class Chicken extends Bird{
    public move(){
    }
}
class Duck extends Bird{
    public move(){
    }
}

必然鸡和鸭子行走是不同的，如果现在需要建一个控制鸟类移动的控制器。

class BirdController{
    public locate(){
    }
}

这里怎么实现呢？难道在locate方法里判断传入的鸟的类型，然后实例化相应的鸟，再调用move方法？如果现在实现了100种鸟，是不是打算判断100种鸟的具体类型。这样的实现，代码恐怕难以维护了。那么请看下面的实现方式。

class BirdController{
    public locate(Bird b){
        b.move();
    }
}

这样实现，是不是优雅多了，我不管你是什么鸟，反正都具有move这个接口，只要可以接受同一类型消息的接口，这样调用永远正确。具体说来，b这个对象就代表了一只鸟，如果传入的是一只鸡，那么它就像鸡那样移动，如果传入鸭子，它就像鸭子那样移动。这个对象在不同的情况下表现出了多种行为，这种情况我们称之为多态。

在多态的概念中，还涉及到两个概念，即前期绑定和后期绑定。b.move()调用我们在编译时根本不知道是哪一段具体代码。只能是在执行时根据实际情况判断调用哪段代码。这样的情况我们称之为后期绑定，反之，如果在编译时可以确定其具体调用函数的代码时，我们称之为前期绑定。前期绑定多用在传统的面向过程的编程方式中。

另外，在谈到面向对象思想的时候，有必要说说接口（Interface）这一概念。接口就是一个类型事物开放用于接收外部消息的端口。比如说鸟类的移动，犬类的叫，是供外界调用传递消息的。但是Java接口通常只定义名称和参数列表，而不能对其进行实例化。

Interface IMove{
    public move();
}

这就是一个接口。我们来思考这样一个情况。多态要求调用的对象必须具有相同的接口。那么刚刚那个鸟类控制器我们可不可以这样实现呢?

class BirdController{
    public locate(IMove i){
        i.move();
    }
}

当然是可以的！只要是实现了IMove接口的对象，都可以进行调用。今天这一节只能写到这了。个人感觉很啰嗦，不简练，不准确。实在由于水平有限，能把问题说清楚，鄙人已经非常满足，实在不敢有更多的奢望。今天这一篇，我从早上一直写到了晚上，感觉对很多概念都是模棱两可的，根本了解的不透彻，必须查阅各种资料，以求获得一个更全面的认识。希望我的一点点小努力，能够对自己有帮助，也对各位有帮助吧。

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